1、-. z.*師*大學物電學院本科生課程設計課 程 名 稱：電子線路課程實訓題 目： 路燈控制器的設計專 業 班 級：電子信息工程08物41學 生 姓 名： 禹勇學 生 *：08224035日 期：指 導 教 師：物電學院教務部印制一設計方案論證：1.光電轉換：用光敏電阻將白天與黑夜產生的光信號轉換成電信號；2.時鐘產生與控制：用555產生秒脈沖記錄燈亮時間時用，用NPN型三極管控制555時鐘的開場與完畢；3.計數與復位：用十進計數器74LS192完成對燈亮次數與燈亮時間的計數，且有復位功能；4.數碼管驅動與顯示：用四線七段譯碼器74LS48驅動七段共陰數碼管并顯示燈亮的時間和燈亮次數；5.繼電

2、器與燈亮滅控制：用NPN型三極管控制繼電器并控制燈的亮滅；6.各模塊的。經過論證此方案理論上是可行的。二模塊設計與分析：光電轉換模塊光敏電阻的亮阻大約在500歐姆，暗阻大約在250千歐左右，當白天有光照時光敏電阻上獲得的電壓小于0.2V為低電平，當黑夜無光照時光敏電阻上獲得的電壓大于4.6V為高電平。555時時鐘產生與控制模塊NE555是一個能產生準確定時脈沖的高穩態控制器，在多諧振蕩器工作方式時，其輸出的脈沖占空比由兩個外接電阻和一個外接電容確定。上圖中R1,R2,C2組成周期約為1HZ的脈沖并由3腳輸出。利用三極管的開關特性給上圖NPN型三極管基極高電平其發射極與集電極導通控制NE555的

3、VCC并控制脈沖的開場與完畢，三極管基極高電平由光敏電阻與固定電阻串聯分壓獲得。74LS192計數器與復位模塊74LS192是可預置的十進制同步加/減計數器。74LS192的4腳減計數5腳加計數為脈沖輸入端上升沿有效不用的一腳接高電平；12腳為進位輸出端,13為錯位輸出端，分別接到下一級的5腳與4腳；D0-D3為并行數據輸入端，Q0-Q3為輸出端分別接到74LS48的7腳，1腳，2腳，6腳。正常工作時14腳接低電平，11腳接高電平。74LS192的11腳只要給低電平74LS192就復位，所以用上拉電阻讓11腳置高，按下復位鍵74LS192將復位。數碼管驅動與顯示模塊74LS48是四線七段譯碼器

4、，可用來驅動七段共陰數碼管，74LS487腳A，1腳B，2腳C，6腳D為編碼輸入端，分別接74LS192的Q0-Q3；QA-QG為譯碼輸出端并分別接數碼管的a-g；74LS48正常工作時3腳，4腳，5腳要同時接高電平。繼電器控制與燈亮滅模塊電磁繼電器一般由電磁鐵，銜鐵，彈簧片，觸點 等組成的，其工作電路由低壓控制電路和高壓工作電路兩局部構成。只要在線圈兩端加上一定的電壓，線圈中就會流過一定的電流，從而產生電磁效應，銜鐵就會在電磁力吸引的作用下克制返回彈簧的拉力吸向鐵芯，從而帶動銜鐵的動觸點與靜觸點常開觸點吸合。當線圈斷電后，電磁的吸力也隨之消失，銜鐵就會在彈簧的反作用力返回原來的位置，使動觸點

5、與原來的靜觸點常閉觸點吸合。這樣吸合、釋放，從而到達了在電路中的導通、切斷的目的。當三極管基極給高點平時三極管發射極與集電極導通使繼電器通電工作，使燈點亮；反之。三原理圖：原理圖分析：電阻R1,R7與光敏電阻均組成了白天與黑夜的光信號檢測電路。白天時，R1與光敏電阻之間連線結點處為低電平，經過兩個非門后三極管Q2基極為低電平，Q2截止，繼電器不工作，受控燈源不亮；同理，R7與光敏電阻之間的連線結點處也為低電平，三極管Q1基極為低電平，Q1截止，555時鐘電路不工作；黑夜時，R1與光敏電阻之間連線結點處為高電平，經過兩個非門后三極管Q2基極為高電平，Q2導通，繼電器工作，受控燈源點亮；同理，R7

6、與光敏電阻之間的連線結點處也為高電平，三極管Q1基極為高電平，Q1導通，555時鐘電路開場工作。U1,U2，數碼管組成記燈亮次數電路，U2的5腳接收U9.A與U9.B之間上下電平的變化并進展編碼，U2將編碼數據送給譯碼器U1并用數碼管顯示次數；U3,U4,U5,U6，數碼管組成記燈亮時間電路，最大時間為99秒，U6的5腳接收555的3腳產生的秒脈沖并進展編碼，U6將編碼的數據送給譯碼器U4并用數碼管顯示時間，每到9秒時U6的12腳就產生一個進位脈沖并送給U5的5腳，U5也將進展編碼，將數據送于譯碼器U3并用數碼管顯示出來，從而實現0-99的計時。綜上所述：此電路可實現白天燈熄滅，夜晚燈點亮，同

7、時可以記錄燈亮的時間和燈亮的次數。四調試工藝：五自我評價課程設計實物的總體性能與指標：此課程設計實物的總體性能與指標到達了預期的效果，即可實現白天燈熄滅，夜晚燈點亮，同時可以記錄燈亮的時間和燈亮的次數且工作穩定可靠。六進一步完善措施：將此課程設計做成PCB印制電路板，加上適宜美觀的包裝，增加控制燈的數量應用到實際中。七商品化應用前景分析：由于我國城市化進程的加速和交通建立的現代化，必然導致路燈需求量的增加；由于時代在進步，社會在開展，必然導致人們對智能產品的渴望。此課程設計路燈控制器的設計完全到達了現代人們的需求和要求。因此，此路燈控制器商品化應用前景是可預見的。八獲與體會： 通過此課程設計路燈控制器的設計讓我收獲頗多。它讓我看到了自己對這個社會是有價值的，對社會的開展是可以做出奉獻的；它提高了我對電子產品的理論設計能力，也提高了我的實際動手能力；它讓我明白平時知識的積